Deoksiribonukleinska kislina, najpogosteje znana kot DNKje tisto, kar se uporablja kot genetski material celičnega življenja. DNK ima vse naše gene, zaradi katerih smo takšni, kot smo. Beljakovine, ki so narejene iz teh genov, omogočajo našim celicam delovanje, ki nam dajejo barvo las, ki nam pomagajo rasti in razvijati se, se boriti proti okužbam itd.
Toda ali DNK resnično pove našim celicam, katere beljakovine naj tvorijo? Odgovor je ja in št.
Čeprav DNK resnično kodira informacije, potrebne za tvorbo beljakovin, je DNA sama le načrt beljakovin. Da bi informacije, kodirane v DNK, postale beljakovine, morajo to najprej postati prepisano v mRNA in potem prevedeno na ribosomih, da bi ustvarili beljakovine.
Ta proces je ustvaril tisto, kar je znano kot osrednja genetska generacija: DNA ➝ RNA ➝ Beljakovine
Deoksiribonukleinska kislina (DNA) je načrt
DNA je genski material, ki ga uporablja celotno življenje in je sestavljen iz imenovanih podenot nukleotidi.
Vsaka od teh podenot je sestavljena iz treh delov:
- Fosfatna skupina
- Deoksiribozni sladkor
- Dušikova baza
Obstajajo štirje različni dušikove baze: adenin (A), timin (T), gvanin (C) in citozin (C). Adenin se vedno pari s timinom, gvanin pa vedno s citozinom.
DNA je vrsta nukleinska kislina ki ga sestavljajo te posamezne nukleotidne podenote, ki se sestavijo v dve verigi. Fosfati in sladkorji tvorijo hrbtenico verig DNA. Obe verigi držijo vodikove vezi, ki se tvorijo med dušikovimi bazami.
Te dušikove baze imajo kodo za beljakovine. To je poseben vrstni red dušikovih baz, znan tudi kot zaporedje DNA, ki je kot tuj jezik, ki ga lahko prevedemo v beljakovinsko zaporedje. Vsaka dolžina DNK, ki tvori "navodila" za beljakovino, se imenuje a gen.
Transkripcija v mRNA
Kje se torej začne proizvodnja beljakovin? Tehnično se začne z prepis.
Transkripcija se zgodi, ko encim, imenovan RNA polimeraza, "prebere" zaporedje DNA in ga spremeni v komplementarno ustrezno verigo mRNA. mRNA je kratica za "messenger RNA", ker služi kot messenger ali posrednik med kodo DNA in morebitnimi beljakovinami.
Veriga mRNA je komplementarna verigi DNA, ki jo kopira, le da namesto timina RNA za dopolnitev adenina uporablja uracil (U). Ko je ta veriga kopirana, je znana kot veriga pred mRNA.
Pred mRNA zapusti jedro, nekodirajoča zaporedja, imenovana "introni", so odstranjena iz zaporedja. Kar ostane, znano kot eksoni, se nato združi in tvori končno zaporedje mRNA.
Ta mRNA nato zapusti jedro in najde ribosom, ki je mesto sinteze beljakovin. V prokariontske celice, ni jedra. Transkripcija mRNA se pojavi v citoplazmi in se pojavlja hkrati.
Nato se mRNA pretvori v beljakovine pri ribosomih
Ko je narejen prepis mRNA, se prebije do ribosoma. Ribosomi so znani kot tovarna beljakovin v celici, saj se tukaj dejansko sintetizira beljakovinski izdelek.
mRNA je sestavljena iz trojčkov baz, ki jih imenujemo "kodoni". Vsak kodon ustreza eni aminokislini v aminokislinski verigi (aka beljakovina). Tu je "prevod"kode mRNA nastane s prenosom RNA (tRNA).
Ko se mRNA dovaja skozi ribosomse vsak kodon ujema z antikodonom (komplementarno zaporedje kodona) na molekuli tRNA. Vsaka molekula tRNA vsebuje določeno aminokislino, ki ustreza vsakemu kodonu. Na primer, AUG je kodon, ki ustreza aminokislini metioninu.
Ko se kodon na mRNA ujema z antikodonom na a tRNA, da se aminokislina doda rastoči aminokislinski verigi. Ko je aminokislina dodana v verigo, tRNA zapusti ribosom, da ustvari prostor za naslednjo ujemanje mRNA in tRNA.
To se nadaljuje in aminokislinska veriga raste, dokler ni preveden celoten prepis mRNA in sintetiziran protein.